DE885781C

DE885781C - Self-aligning bridge for computing purposes

Info

Publication number: DE885781C
Application number: DES26149A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Dr Phil Edler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-12-01
Filing date: 1951-12-02
Publication date: 1953-08-06

Description

Selbstabgleichende Brücke für Rechenzwecke Zur Veranschaulichung der Erfindung soll zunächst von einem praktischen Beispiel ausgegangen werden. Bei einem größeren Stromverbrauchergebiet mit mehreren räumlich getrennten Speisestellen soll nach dem bekannten Maximumtarf das Summenmaximum für das betreffende Gebiet ermittelt werden. Zu diesem Zweck wird der Stromverbrauch an den einzelnen Speisestellen gemessen und auf Streifen nach Maximumtarifart periodisch abgelocht. Die Streifen sämtlicher Meßstellen werden dann in einer Zentralstelle zwecks Ermittlung des Summenmaximums ausgewertet. Zur Addition zusammengehöriger periodischer Lochungen wird eine selbstabgleichende Brücke benutzt, in der die gelochten Größen, die Eingangsgrößen, und ihre Summe, das Ergebnis, durch Widerstände abgebildet werden. Das Ergebnis wird dann irgendwie, beispielsweise auf einem weiteren Lochstreifen, registriert, und zwar soll nach der Aufgabe der Erfindung möglichst unmittelbar das jeweilige Ergebnis in Zahlenstellen, z. B. Dezimalen, registriert werden.Self-aligning bridge for computing purposes To illustrate the Invention will initially be based on a practical example. At a larger electricity consumer area with several spatially separated feeding points the total maximum for the area in question is determined according to the known maximum tariff will. For this purpose, the electricity consumption is measured at the individual feeding points and periodically punched on strips according to the maximum tariff type. The stripes of all Measuring points are then in a central point for the purpose of determining the total maximum evaluated. A self-aligning perforation is used to add periodic perforations that belong together Bridge is used, in which the perforated sizes, the input sizes, and their sum, the result, can be mapped through resistors. The result is somehow for example, on another punched tape, registered, namely should after the object of the invention as directly as possible the respective result in digits, z. B. decimals are registered.

Diese Zahlenstellen brauchen keine Dezimalstellen zu sein, sondern das Ergebnis kann nach irgendeinem Zahlensystem, z. B. einem Dualsystem, einem gemischten. Dualdezimalsystem od. dgl., registriert werden. Ebenso brauchen die Eingangsgrößen nicht in einem Dezimalsystem angegeben zu werden, sondern man kann dafür ebenfalls ein anderes Zahlensystem verwenden, wenn nur die Widerstände, die entsprechend den abgelochten Eingangswerten eingestellt werden, entsprechend abgeglichen sind. Es können deshalb mit einer solchen Brücke Größen eines ersten Zahlensystems auch in solche eines zweiten auf einfachste Weise ohne mechanische Rechengetriebe umgeformt werden, d. h. man kann die Brücke auch lediglich zur Umformung von Zahlensystemen benutzen. Die Erfindung bezieht sich nun auf eine solche selbstabgleichende Brücke, die auf möglichst einfache Weise- das Ergebnis nach Zahlenstellen geordnet, z. B. durch Lochungen; wiedergibt. Erfindungsgemäß sind für die einzelnen Zahlenstellen :des Ergebnisses entsprechend gestaffelte Widerstandsgruppen mit Selbstabgleichung vorgesehen, deren mit einer Registriervorrichtung versebene Abgleichsantriebe, mit der höchsten Zahlenstelle beginnend, nacheinander jeweils unter Zuschaltung einer entsprechenden Ers.atzwiderstandsstufe eingeschaltet werden unter Fortfall einer solchen Zuschaltung beim Abgleich der der letzten Zahlenstelle entsprechenden Widerstandsstufengruppe. Es wird also gleich der selbsttätige Abgleich der Brücke nach -den einzelnen Zahlenstellen getrennt vollzogen, so daß gleichzeitig mit jedem Teilabgleich auch die entsprechende Zahlenstelle der Registriervorrichtung eingestellt wird. Dadurch ergibt sich eine besonders einfache und betriebssichere Anordnung.These digits do not need to be decimal places, they need to be the result can be according to any number system, e.g. B. a dual system, a mixed one. Dual decimal system or the like., Are registered. Likewise need the input variables not to be given in a decimal system, but one can for it as well use a different number system if only the resistances correspond to the input values that have been cut off are set and adjusted accordingly. It Therefore, with such a bridge, sizes of a first number system can also be used in those of a second are transformed in the simplest way without mechanical computing gears be, d. H. the bridge can also be used only to transform number systems use. The invention now relates to such a self-balancing Bridge, which in the simplest possible way - the result sorted by digits, z. B. by perforations; reproduces. According to the invention are for the individual digits : Resistance groups staggered according to the result with self-adjustment provided, whose adjustment drives with a recording device verse starting with the highest digit, one after the other with one corresponding replacement resistance level can be switched on without one such connection when comparing the resistance level group corresponding to the last digit. So it will be the automatic adjustment of the bridge according to the individual digits carried out separately, so that at the same time with each partial adjustment the corresponding Digit of the registration device is set. This results in a particularly simple and reliable arrangement.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Anschließend an das eingangs geschilderte Beispiel sollen in einer Zentralstelle die von den einzelnen Meßstellen periodisch. gelochten Streifen i bis 4 zwecks Ermittlung des Summenmaximums ausgewertet werden. Die Löcher der Streifen werden zu diesem Zweck durch Tastersätze 5 abgetastet, und .die Lochungen entsprechenden Meßwerte werden in Widerständen nachgebildet, die mit 6 bis g schematisch angedeutet sind.Following the example described above, a Central point periodically from the individual measuring points. perforated strips i to 4 are evaluated for the purpose of determining the total maximum. The holes of the strips are scanned for this purpose by probe sets 5, and .the holes corresponding Measured values are simulated in resistances, which are indicated schematically with 6 to g are.

Die Widerstände 6 bis g sind in einem Außenzweig i i einer Brücke to bis 13 mit einem Brückenzweig 14 eingeschaltet. In dem Außenzweig 13 liegen drei dekadisch gestufte Widerstände 15 bis 17 für die Selbstabgleicbung durch Motoren 18 bis 20 und Ersatzwiderstände 21, 22. Die Widerstände können durch Schwenkarme 23 eingestellt werden. Der Widerstand 15 enthält die Stufen o, too, Zoo usw., also die Hunderter; der Ersatzwiderstand 21 entspricht dem Wert too. Der Widerstand 16 enthält die Stufen o, fo, 2o usw.; also die Zehner. Der Ersatzwiderstand 22 entspricht dem Wert to. Der Widerstand 17 enthält die Stufen o, 1, 2 usw., also die Einer. Mit den Schwenkarmen 23 für die Widerstände sind die Hunderter-, Zehner- und Einerwellen einer Registriervorrichtung, also beispielsweise eines Lochers, verbunden.The resistors 6 to g are in an outer branch i i of a bridge to switched on to 13 with a bridge branch 14. In the outer branch 13 there are three Resistors 15 to 17 in decadic steps for self-balancing by motors 18 to 20 and equivalent resistors 21, 22. The resistors can be swiveled by swivel arms 23 can be set. The resistor 15 contains the stages o, too, zoo, etc., that is the hundreds; the equivalent resistance 21 corresponds to the value too. Resistance 16 contains the stages o, fo, 2o etc .; so the tens. The equivalent resistance 22 corresponds the value to. The resistor 17 contains the stages o, 1, 2 etc., that is to say the ones. With the swivel arms 23 for the resistors are the hundreds, tens and ones waves a registration device, so for example a punch, connected.

In dem Brückenzweig 14 liegt eine Wicklung 2,40 eines polarisierten Relais 24 mit drei Stellungen 241 bis 243. In der Stellung 241 wird der Arbeitskontakt 25 geschlossen, in der Stellung 243 wird der Ruhekontakt 26, der mit dem Arbeitskontakt 25 in Reihe liegt, geöffnet. In dieser Stellung kann .das Relais durch eine Schnappvorrichtung 27 festgehalten werden, dis durch Schwenken eines Arms 2-8 im Pfeilsinn ausgerückt werden kann und dann das Relais wieder freigibt.In the bridge branch 14 there is a winding 2,40 of a polarized one Relay 24 with three positions 241 to 243. In position 241 the normally open contact is 25 closed, in position 243 the normally closed contact 26, which is the normally open contact 25 is in series, open. In this position. The relay can by a snap device 27 are held, dis disengaged by pivoting an arm 2-8 in the direction of the arrow and then releases the relay again.

Die Motoren 18 bis 2o können mittels Relais 180, 190, 200 durch Schalter '2g eingeschaltet werden. Das eine Ende jeder Relaiswicklung ist zu einem Kontakt 181, igi, toi geführt, die durch Beläge 182, 192, 2o2 einer Steuerwalze 31 mit Kontakten 32 verbunden werden # können. Die Ersatzwiderstände 21, 22 sind an Kontakte 2fo, 22o angeschlossen, die durch- Steuerbeläge 211, 22,1 überbrückt werden können. Auf der Walze ist ferner eine Nockenstange 33 mit Nocken 34 angebracht. Der Anschluß der einzelnen Leitungen ist durch -I-- und --Zeichen angedeutet.The motors 18 to 2o can be switched on by means of relays 180, 190, 200 through switches' 2g. One end of each relay winding is led to a contact 181, igi, toi, which can be connected to contacts 32 by pads 182, 192, 2o2 of a control roller 31. The equivalent resistors 21, 22 are connected to contacts 2fo, 22o, which can be bridged by control pads 211, 22,1. A cam rod 33 with cams 34 is also attached to the roller. The connection of the individual lines is indicated by -I-- and - symbols.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die Lochstreifen i bis 4 werden absatzweise und synchron an den Tastern 5 vorbeibewegt. Jeweils wird der abgelochte Wert durch einen Widerstand in den Kästen 6 'bis g, wie nach früheren Vorschlägen, abgebildet, und die Brücke muß nun so abgeglichen werden, daß die Widerstände in dem Zweig 13 in einem bestimmten Verhältnis, hier im Verhältnis i : i, zur Summe der Widerstände in -dem Zweig ii stehen. Angenommen die Widerstandssumme im Zweig i i entspreche .dem Wert 457. Zunächst stehen die Widerstände 15 bis 17 auf dem Wert o, die Brücke ist also nicht abgeglichen. Das Relais 240 spricht an und gelangt aus der Ruhestellung 242 in .die Arbeitsstellung 241. Inzwischen 'hat der Belag 182 der im Pfeilsinn bewegten Steuerwalze 31 die Kontakte 32, 181 geschlossen, so daß, sobald das Relais 24 den Arbeitskontakt 25 schließt, das Relais i8o durch den Schalter 2g den Motor 18 einschaltet. Der Ersatzwiderstand 21 ist eingeschaltet. Der Arm 23 beginnt zu laufen. Er erreicht zuerst die Stellung too, dann Zoo, dann 300. Sobald er die Stellung 400 erreicht, ist der Widerstand im Brückenzweig 13, der 5oo beträgt, weil der Ersatzwiderstand 21 eingeschaltet ist, größer als im Zweig i i, der voraussetzungsgemäß 457 beträgt; infolgedessen kehrt sich der Strom im Brückenzweig 14 um. Das Relais 24- gelangt in. die Stellung 2q.3,. in der es den Ruhekontakt 2:6 öffnet. Dabei gelangt auch der Arbeitskontakt 25 wieder in .die Offenstellung. Dadurch wird der Motor 18 abgeschaltet. Der Motor 18 bleibt stehen und ebenso der Arm 23.The arrangement works as follows: The punched strips i to 4 are moved past the buttons 5 in intervals and synchronously. In each case, the punched value is represented by a resistor in boxes 6 'to g, as in previous proposals, and the bridge must now be adjusted so that the resistances in branch 13 are in a certain ratio, here in the ratio i: i , to the sum of the resistances in branch ii. Assuming the sum of the resistances in branch ii corresponds to the value 457. At first the resistances 15 to 17 are at the value o, so the bridge is not balanced. The relay 240 responds and moves from the rest position 242 to .the working position 241. In the meantime, the lining 182 of the control roller 31 moving in the direction of the arrow has closed the contacts 32, 181, so that as soon as the relay 24 closes the normally open contact 25, the relay i8o switches on the motor 18 through the switch 2g. The equivalent resistor 21 is switched on. The arm 23 begins to run. It first reaches position too, then Zoo, then 300. As soon as it reaches position 400, the resistance in bridge branch 13, which is 500 because the equivalent resistance 21 is switched on, is greater than in branch ii, which is 457 according to the prerequisite; As a result, the current in the bridge arm 14 is reversed. The relay 24- arrives in the position 2q.3 ,. in which it opens the normally closed contact 2: 6. The normally open contact 25 also returns to the open position. The motor 18 is thereby switched off. The motor 18 stops, as does the arm 23.

Der Einfachheit halber wird im Ausführungsbeispiel der Motor 18 durch Abschalten stillgesetzt. Er würde dabei noch etwas nachlaufen. Praktisch wird man beim Abschalten seinen Anker gleichzeitig kurzschließen und die Erregerwicklung eingeschaltet lassen, so daß er augenblicklich stillgebremst wird und nicht über das Ziel hinausschießen kann.For the sake of simplicity, the motor 18 is in the exemplary embodiment Shutdown stopped. He would run after a little longer. One becomes practical when switching off, short-circuit its armature and the excitation winding at the same time leave it switched on so that it is braked instantly and not over can shoot out of sight.

Kurz darauf überbrückt der Belag 2.i i die Kontakte 2-fo und schließt dadurch .den Ersatzwiderstand 21 kurz. Anschließend verläßt der Belag 182 die Kontakte 32y 181. Dabei spielt sich nichts weiter ab, denn das Relais 24 ist in der Stellung 243 festgehalten. Beim Weiterbewegen,der Walze 31 gibt der Belag 2'21 :die Kontakte 22o frei. Anschließend werden durch den Belag 1g2 die Kontakte igi überbrückt, nachdem zuvor ein Nocken 34 den Schnapper 27 ausgerückt und das Relais 24 wieder freigegeben hat. Es ist in die Ruhestellung 2q.2 zurückgelangt. Der Widerstand im Zweig ii beträgt, wie erwähnt, 457, der Widerstand im Zweig 13 nach Überbrücken des Ersatzwiderstandes 2i und Einschalten des Ersatzwiderstandes 22 jetzt 410, ist also kleiner, so daß das Relais 24 wieder in die Stellung 241 gelangt und über 25 den Motor i9 einschaltet. Der Arm 23 läuft durch bis zur Stufe 5o. In diesem Augenblick ist,der Widerstand im Zweig 13 nunmehr 46o, also größer als in dem Zweig i i. Das Relais 24 schlägt nach der Stellung 243 aus und schaltet dadurch den Motor ig ab. Kurz darauf wird der Ersatzwiderstand 22 überbrückt, und der Belag 192 verläßt die Kontakte 32, igi. Da das Relais 2.4 wieder in-der Stellung243 gesperrt ist, ereignet sich dabei nichts weiter. Nach einiger Zeit überbrückt der Belag 202 die Kontakte 32, toi. Der Widerstand im Zweig 13 ist jetzt 45o, also kleiner als 457. Das Relais 24 schließt ,deshalb wieder den Schalter25 und schaltet dadurch den Motor 2o ein, der den Arm 23 nunmehr auf die Stufe 7 :einstellt. Die Brücke ist jetzt im Gleichgewicht, das Relais 24 gelangt in die Ruhestellung 242. Dadurch wird der Motor 2o abgeschaltet.Shortly thereafter, the lining 2.i i bridges the contacts 2-fo and closes thereby .the equivalent resistor 21 short. Then the lining 182 leaves the contacts 32y 181. Nothing else happens because relay 24 is in position 243 recorded. When moving on, the roller 31 gives the covering 2'21: the contacts 22o free. Then the contacts igi are bridged by the pad 1g2 after previously a cam 34 disengaged the catch 27 and released the relay 24 again Has. It has returned to the rest position 2q.2. The resistance in branch ii is as mentioned, 457, the resistance in branch 13 after bridging the equivalent resistance 2i and switch on the equivalent resistor 22 now 410, so is smaller, so that the relay 24 comes back to the position 241 and over 25 the Motor i9 switches on. The arm 23 runs through to step 5o. At this moment is, the resistance in branch 13 is now 46o, that is, greater than in branch i i. That Relay 24 trips after position 243 and thereby switches off the engine ig. Shortly thereafter, the equivalent resistor 22 is bridged, and the lining 192 leaves the Contacts 32, igi. Since relay 2.4 is locked again in position 243, occurs nothing further. After some time, the covering 202 bridges the contacts 32, toi. The resistance in branch 13 is now 45o, ie less than 457. The relay 24 closes, therefore switch 25 again and thereby switches on motor 2o, which now sets the arm 23 to level 7: The bridge is now in balance the relay 24 moves into the rest position 242. As a result, the motor 2o is switched off.

Etwas anders ist die Wirkungsweise bei ganzen Hundertern oder ganzen Zehnern. Betrage die Widerstandssumme im Zweig i i beispielsweise 400, dann läuft der Motor 18, da der Ersatzwiderstand 21 eingeschaltet ist, bis zur Stufe 300. In diesem Augenblick sind die Widerstände-in den Zweigen i i und 13 gleich, und das Relais geht in die Ruhestellung 242, schaltet durch Öffnen des' Schalters 25 .den Motor 18 aus. Wenn nun anschließend durch den Belag 211 der Widerstand 21 überbrückt wird, sinkt der Widerstand im Zweig 13 auf 3oo. Das Relais 24 schaltet infolgedessen den Motor 18 nochmals ein, und der Arm 23 des Widerstandes 15 läuft auf .die Stufe 400 weiter und wird dann. abgeschaltet.The mode of action is somewhat different with whole hundreds or whole Tens. If the resistance sum in branch i i is 400, for example, then runs the motor 18, since the equivalent resistor 21 is switched on, up to step 300. In At this moment the resistances in branches i i and 13 are equal, and that Relay goes to rest position 242, switches by opening switch 25 Motor 18 off. If the resistor 21 is then bridged by the covering 211 is, the resistance in branch 13 drops to 300. The relay 24 switches as a result the motor 18 again, and the arm 23 of the resistor 15 runs on .die level 400 further and then will. switched off.

Diese Besonderheit bei ganzen Hundertern oder ganzen Zehnern fällt, wie Fi.g. 2 zeigt, weg, wenn man den Ersatzwiderstand 21 gleich 9g und den Ersatzwiderstand 22 gleich g macht. Das Relais 24 braucht dann nur zwei Stellungen 244 242 zu haben und kommt mit einem einzigen Schalter 25 aus. Ebenso ist die Nutenleiste 33 entbehrlich, und die Kontaktbeläge 182, 211 der Steuerwalze brauchen sich nicht mehr zu überlappen. Entsprechendes gilt für die anderen Steuerbeläge.This peculiarity applies to whole hundreds or whole tens, like fig. 2 shows away if we put the equivalent resistance 21 equal to 9g and the equivalent resistance 22 equals g. The relay 24 then only needs to have two positions 244-242 and gets by with a single switch 25. The grooved strip 33 is also dispensable, and the contact pads 182, 211 of the control roller no longer need to overlap. The same applies to the other tax amounts.

Bei den Ausführungsformen nach Fig. i und- 2 steuert die Schaltwalze noch andere Vorgänge, z. B. das Drucken oder Lochen des Ergebnisses, den Papiertransport der auszuwertenden und des neu gelochten Streifens, die Rückführung der Abgleichmotoren und der von ihnen angetriebenen Widerstandsarme in die Ausgangslage u.sw. Der Einfachheit halber sind in den Ausführungsbeispielen diese Einzelheiten weggelassen. Zu ihrer Durchführung können bekannte Mittel verwendet werden.In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the shift drum controls still other operations, e.g. B. the printing or punching of the result, the paper transport the strip to be evaluated and the newly perforated strip, the return of the adjustment motors and the resistance arms driven by them into the starting position, etc. Of simplicity For the sake of this, these details are omitted in the exemplary embodiments. To their Known means can be used for implementation.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Self-aligning bridge for computing purposes, at which the input variables and their results are mapped in resistances, thereby marked that for the individual digits (e.g. decimals) of the result corresponding. staggered resistance level groups with self-adjustment provided are, whose adjustment device provided with a registration device, with the beginning with the highest Zabel position, one after the other with the connection of a corresponding one Substitute resistance stage can be switched on, without such a connection when comparing the resistance level group corresponding to the last digit. z. Bridge according to claim i, characterized in that the equivalent resistance is each Resistance level group by one level of the last-digit resistance level group none is as a level of the former group. 3. Bridge according to claim i, characterized characterized in that the equivalent resistance is always equal to one level of the associated Resistance level group and a polarized one in the bridge branch for Control relay with three positions, one on, one idle and one off position, is switched on, and daa .a device for switching on the adjustment one after the other Provided with a switching device for the individual resistance level groups is, each towards the end of a synchronization process of a group the associated Equivalent resistor bridged, so that if the control relay instead of the switch-off had only reached the rest position, the drive continues to run one step before the control relay is in the switch-off position (when the following digits are zero).